建筑小区改造中的“海绵城市”关键技术研究

2020-07-25翟建国李阳李健

科技与创新 2020年14期

翟建国，李阳，李健

翟建国，李阳，李健

（中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北武汉 430040）

海绵城市改造工程在施工建设过程中，技术措施具有关键性作用。以汉阳区龙阳湖片区海绵城市改造工程项目为例，对其目前存在的问题进行分析，针对性地提出不同的技术措施，主要为透水铺装、透水沥青、下沉式绿化、生态停车场、蓄水设施、雨水桶等，为之后类似的工程项目提供参考。

改造工程；海绵城市；技术措施；水资源应用

1 研究背景

为深入贯彻落实国家及湖北省关于推进海绵城市建设的文件精神，市人民政府办公厅发布《关于加快推进海绵城市建设的通知》（武政办〔2017〕128号），要求在全面完成国家海绵城市试点建设任务的同时，积极总结“武汉模式”经验，加快推进武汉市各区海绵城市建设。

2018-01-25，市城建委、市发展改革委联合下发《武汉市2018年市级城建投资及资金计划》的通知，2018年全市海绵城市建设计划完成投资15.39亿元。为深入贯彻《武汉市海绵城市专项规划》确定的目标要求，结合自身建设发展需求，进一步明确行政区范围内的汇水分区海绵指标要求，确定建设区域的海绵城市建设改造目标及指标要求。此外，结合武汉市目前正在启动的“四水共治”及“水质提升”工作，进一步落实海绵城市建设改造目标，保护龙阳湖水环境，保障区域的排水防涝安全，提升人民群众生产和生活的幸福感及获得感。本次海绵改造涉及多个小区及单位，总面积约为132 hm2。

2 现存在的问题

现存在的问题主要有：①社区绿化形式单一，植物品种较少，现状绿化层次杂乱，局部绿地黄土裸露严重，景观品质整体较差。②现状车行道为不透水结构，路面排水不畅；人行道铺装以水泥砖为主，破损严重，透水性差；车行道与人行道齐平，行人通行存在安全隐患。③硬质铺装存在问题有现有人行道、篮球场、活动广场均为硬质铺装，不透水面积大，径流系数高。④停车位存在问题有停车位较少，且部分损毁，雨天有积水，并且缺乏维护。具体如图1所示。

3 改造方案

3.1 建成年代较新的小区

建成年代较新的小区绿化面积较高，对于有水景的小区改造应优先利用水景收集调蓄区域内雨水，同时兼顾雨水渗蓄利用及其他措施。将屋面及道路雨水收集汇入调蓄水体，并根据月平均降雨量、蒸发量、下渗量以及浇洒道路和绿化用水量来确定水体的体积，对超标准雨水进行溢流排放。

图1 现状照片

对于没有水景且建成年代较新的小区，如果以雨水径流削减及水质控制为主，可以根据地形划分为若干个汇水区域，将雨水通过植被浅沟导入雨水花园或低势绿地进行处理、下渗，超标准雨水溢流则排入市政管道。

如果以雨水利用为主，可以将屋面雨水经弃流后导入雨水桶进行收集利用，道路及绿地雨水经处理后导入地下雨水池进行收集利用。

低影响开发改造应结合小区景观设计、建筑布局、市政设施及雨水调蓄水体、雨水湿地/雨水塘、广场等调蓄设施，充分利用既有条件。

优先采用雨落管断接的方式，利用建筑周围绿地设置雨水花园等承接、净化屋顶雨水，或采用雨水桶装置，使屋面径流雨水进入自带简易预处理装置的雨水桶，收集雨水可回用于绿地浇洒，超过设计调蓄量的雨水溢流至低势绿地，经过滤层渗透再收集至后续调蓄设施。

普通平屋顶应考虑改造为绿色屋顶，一方面净化雨水，提高水质；另一方面可以延缓汇流时间，缓解小区内涝压力。

3.2 老旧社区

现状老旧社区的径流污染和内涝问题比较严重，且不同小区的可改造区域大小不同，所以在设计低影响开发雨水系统时应因地制宜。对可改造的建筑，根据民意进行一定程度的屋顶绿化改造。改造时，可适当增加小区内绿地面积，便于布置较多的低影响开发设施。

若低影响开发雨水系统以雨水径流削减及水质控制为主，根据地形特征及竖向分布划分为若干个汇水区域，将雨水通过植被浅沟导入雨水花园或低势绿地，进行处理、下渗，对于超标准雨水溢流排入市政管道；若以雨水利用为主，可以将屋面雨水经弃流后导入雨水桶进行收集利用，道路及绿地雨水经处理后导入地下雨水池进行收集利用。

4 “海绵城市”关键技术措施

由于本工程为社区海绵化改造，且社区多为老旧小区，本工程主要采用的海绵设施为透水铺装、透水沥青、下沉式绿化、生态停车场、蓄水设施、雨水桶。

4.1 透水铺装

根据之前的工程案例，在建筑、小区及学校采用透水沥青结构设计图（一），排除路面积水，改善表面径流特性，使雨水渗入表层或结构后通过道路横坡进入设置于道路边缘的纵向排水设施，再排入周边的海绵设施。

人行道铺装60 mm厚、200 mm×100 mm透水砖，粗砂扫缝后洒水封缝+30 mm厚中粗砂干拌+透水土工布+200 mm厚C20无砂大孔混凝土+300 mm厚级配碎石垫层+防水土工布。

广场铺装60 mm厚、500 mm×250 mm透水板，粗砂扫缝后洒水封缝+30 mm厚中粗砂干拌+透水土工布+200 mm厚C20无砂大孔混凝土+300 mm厚级配碎石垫层+防水土工布。

4.2 透水沥青

建筑与小区的车行通道可使用透水沥青路面。根据《武汉市海绵城市建设技术标准图集》，透水沥青路面分为两种形式，透水沥青结构设计图（一）适用于现状混凝土路面及新建市政机动车道，透水沥青结构设计图（二）适用于新建非机动车道路面。

具体结构形式为：40 mm厚PAC-13C细粒式SBS改性透水沥青砼+8 mm厚稀浆封层（ES-2型乳化沥青）+60 mm厚AC-20C中粒式沥青砼+粘层油（PC-3型乳化沥青）+抗裂贴（=500 mm）+现状混凝土路面（或200 mm厚水泥砼路面（≥4.5 MPa）+250 mm厚级配碎石垫层）。

4.3 生态停车场

小区的现状破损严重的停车区域或零散的绿化（社区的强烈整改要求）可改造为生态停车场，以缓解小区停车难问题，提升小区停车舒适度。根据之前的工程案例，在建筑、小区及学校采用透水砖+植草砖形式，车轮周边采用透水砖，车子底盘下方为植草砖形式。

透水砖结构参见“透水铺装结构”透水砖厚度改为 80 mm，植草砖具体结构形式为80 mm厚、300 mm×300 mm的九孔绿色植草砖（内填泥土河沙各50%植草，粗砂扫缝）+30 mm厚粗砂垫层+200～300 g/m2土工布+200 mm透水混凝土层+200 mm厚级配碎石。

4.4 下凹式绿地

小区、道路、公园、水系等各类项目均可因地制宜采用下凹式绿地。下凹式绿地宜设置透水管收集雨水，一定时间内（1～2 d）将储存的雨水排空，避免植物被淹。根据之前的工程经验，下沉式绿化如后期管理维护不善，容易滋生蚊虫，引发居民反感，小型的绿化不建议改造为下沉式绿化，且现状绿化高于周边现状地坪1 m及以上或现状绿化带内乔木众多时也不适合改造为下沉式绿化。

雨水花园形式：200～300 mm厚蓄水层+50～100 mm厚覆盖层+500～1 000 mm换土层+200～300 mm厚滤料层（粒径10～20 mm）+滤水土工布。

植草沟形式：200～300 mm厚流水层+200～300 mm厚种植土+防水层。